航天器多任務管理與調(diào)度技術(shù)考核試卷

航天器多任務管理與調(diào)度技術(shù)考核試卷考生姓名：答題日期：得分：判卷人：

本次考核旨在評估考生對航天器多任務管理與調(diào)度技術(shù)的掌握程度，包括任務分配、資源管理、優(yōu)先級排序和調(diào)度算法等方面的理解和應用能力。

一、單項選擇題（本題共30小題，每小題0.5分，共15分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）

1.以下哪項不是航天器多任務管理系統(tǒng)的基本功能？（）

A.任務分配

B.資源管理

C.數(shù)據(jù)處理

D.控制指令

2.航天器任務調(diào)度中，以下哪種方法不考慮任務之間的依賴關(guān)系？（）

A.優(yōu)先級調(diào)度

B.最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度

C.最長作業(yè)優(yōu)先調(diào)度

D.最短剩余時間優(yōu)先調(diào)度

3.在航天器多任務管理中，以下哪種資源是有限的？（）

A.數(shù)據(jù)存儲

B.任務處理能力

C.環(huán)境控制

D.以上都是

4.以下哪種調(diào)度算法考慮了任務的優(yōu)先級？（）

A.FCFS（先來先服務）

B.SJF（最短作業(yè)優(yōu)先）

C.HRRN（基于響應時間優(yōu)先）

D.RR（輪轉(zhuǎn)調(diào)度）

5.航天器任務調(diào)度中的“饑餓”問題是指什么？（）

A.任務處理時間過長

B.任務得不到及時處理

C.資源分配不均

D.以上都是

6.以下哪種調(diào)度策略可以減少任務的等待時間？（）

A.最短作業(yè)優(yōu)先

B.最長作業(yè)優(yōu)先

C.優(yōu)先級調(diào)度

D.先來先服務

7.航天器任務調(diào)度中，以下哪種情況會導致系統(tǒng)負載過高？（）

A.任務處理能力不足

B.任務數(shù)量過多

C.資源分配不合理

D.以上都是

8.以下哪種調(diào)度算法可以動態(tài)調(diào)整任務的執(zhí)行順序？（）

A.FCFS

B.SJF

C.HRRN

D.RR

9.航天器任務管理中，以下哪種資源是可以共享的？（）

A.任務處理能力

B.數(shù)據(jù)存儲

C.環(huán)境控制

D.以上都是

10.以下哪種調(diào)度算法適用于具有固定執(zhí)行時間的任務？（）

A.SJF

B.HRRN

C.RR

D.FCFS

11.航天器任務調(diào)度中，以下哪種調(diào)度策略可以減少系統(tǒng)響應時間？（）

A.優(yōu)先級調(diào)度

B.最短作業(yè)優(yōu)先

C.最長作業(yè)優(yōu)先

D.先來先服務

12.以下哪種調(diào)度算法適用于具有動態(tài)執(zhí)行時間的任務？（）

A.SJF

B.HRRN

C.RR

D.FCFS

13.航天器任務管理中，以下哪種情況會導致任務調(diào)度失?。浚ǎ?/p>

A.任務處理能力不足

B.資源分配不合理

C.任務優(yōu)先級過高

D.以上都是

14.以下哪種調(diào)度算法適用于具有優(yōu)先級的任務？（）

A.FCFS

B.SJF

C.HRRN

D.優(yōu)先級調(diào)度

15.航天器任務管理中，以下哪種資源是可以動態(tài)調(diào)整的？（）

A.任務處理能力

B.數(shù)據(jù)存儲

C.環(huán)境控制

D.以上都是

16.以下哪種調(diào)度算法適用于具有固定優(yōu)先級的任務？（）

A.SJF

B.HRRN

C.RR

D.優(yōu)先級調(diào)度

17.航天器任務調(diào)度中，以下哪種情況會導致任務響應時間增加？（）

A.任務處理能力不足

B.資源分配不合理

C.任務優(yōu)先級過低

D.以上都是

18.以下哪種調(diào)度算法適用于具有動態(tài)優(yōu)先級的任務？（）

A.SJF

B.HRRN

C.RR

D.優(yōu)先級調(diào)度

19.航天器任務管理中，以下哪種情況會導致系統(tǒng)資源浪費？（）

A.任務處理能力不足

B.資源分配不合理

C.任務優(yōu)先級過高

D.以上都是

20.以下哪種調(diào)度算法適用于具有固定執(zhí)行時間的任務？（）

A.SJF

B.HRRN

C.RR

D.FCFS

21.航天器任務調(diào)度中，以下哪種情況會導致系統(tǒng)負載不均？（）

A.任務處理能力不足

B.任務數(shù)量過多

C.資源分配不合理

D.以上都是

22.以下哪種調(diào)度算法適用于具有動態(tài)執(zhí)行時間的任務？（）

A.SJF

B.HRRN

C.RR

D.FCFS

23.航天器任務管理中，以下哪種情況會導致任務調(diào)度失敗？（）

A.任務處理能力不足

B.資源分配不合理

C.任務優(yōu)先級過高

D.以上都是

24.以下哪種調(diào)度算法適用于具有優(yōu)先級的任務？（）

A.FCFS

B.SJF

C.HRRN

D.優(yōu)先級調(diào)度

25.航天器任務管理中，以下哪種資源是可以動態(tài)調(diào)整的？（）

A.任務處理能力

B.數(shù)據(jù)存儲

C.環(huán)境控制

D.以上都是

26.以下哪種調(diào)度算法適用于具有固定優(yōu)先級的任務？（）

A.SJF

B.HRRN

C.RR

D.優(yōu)先級調(diào)度

27.航天器任務調(diào)度中，以下哪種情況會導致任務響應時間增加？（）

A.任務處理能力不足

B.資源分配不合理

C.任務優(yōu)先級過低

D.以上都是

28.以下哪種調(diào)度算法適用于具有動態(tài)優(yōu)先級的任務？（）

A.SJF

B.HRRN

C.RR

D.優(yōu)先級調(diào)度

29.航天器任務管理中，以下哪種情況會導致系統(tǒng)資源浪費？（）

A.任務處理能力不足

B.資源分配不合理

C.任務優(yōu)先級過高

D.以上都是

30.以下哪種調(diào)度算法適用于具有固定執(zhí)行時間的任務？（）

A.SJF

B.HRRN

C.RR

D.FCFS

二、多選題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的選項中，至少有一項是符合題目要求的）

1.航天器多任務管理中，以下哪些是影響任務調(diào)度效率的因素？（）

A.任務優(yōu)先級

B.資源可用性

C.任務執(zhí)行時間

D.系統(tǒng)負載

2.以下哪些是航天器任務調(diào)度策略？（）

A.優(yōu)先級調(diào)度

B.最短作業(yè)優(yōu)先

C.最長作業(yè)優(yōu)先

D.先來先服務

3.航天器多任務管理中，以下哪些是任務調(diào)度中的關(guān)鍵問題？（）

A.任務分配

B.資源分配

C.優(yōu)先級排序

D.系統(tǒng)穩(wěn)定性

4.在航天器任務調(diào)度中，以下哪些是影響調(diào)度決策的因素？（）

A.任務緊急程度

B.資源利用率

C.任務執(zhí)行時間

D.系統(tǒng)當前狀態(tài)

5.以下哪些是航天器任務管理中的調(diào)度算法？（）

A.SJF

B.HRRN

C.RR

D.FCFS

6.航天器多任務管理中，以下哪些是任務調(diào)度的目標？（）

A.最小化任務完成時間

B.最大化資源利用率

C.提高系統(tǒng)響應速度

D.保證任務執(zhí)行順序

7.在航天器任務調(diào)度中，以下哪些是資源？（）

A.計算資源

B.存儲資源

C.網(wǎng)絡資源

D.通信資源

8.以下哪些是航天器任務調(diào)度中的約束條件？（）

A.任務執(zhí)行時間限制

B.資源利用率限制

C.系統(tǒng)負載限制

D.任務優(yōu)先級限制

9.航天器多任務管理中，以下哪些是調(diào)度決策的依據(jù)？（）

A.任務優(yōu)先級

B.資源可用性

C.任務依賴關(guān)系

D.系統(tǒng)當前狀態(tài)

10.在航天器任務調(diào)度中，以下哪些是調(diào)度算法的性能指標？（）

A.平均等待時間

B.平均周轉(zhuǎn)時間

C.最小化系統(tǒng)負載

D.最小化任務執(zhí)行時間

11.航天器多任務管理中，以下哪些是任務調(diào)度中的挑戰(zhàn)？（）

A.資源競爭

B.任務優(yōu)先級沖突

C.任務執(zhí)行時間不確定性

D.系統(tǒng)動態(tài)變化

12.在航天器任務調(diào)度中，以下哪些是調(diào)度策略的選擇依據(jù)？（）

A.任務類型

B.資源需求

C.任務優(yōu)先級

D.系統(tǒng)性能要求

13.以下哪些是航天器任務調(diào)度中的調(diào)度模式？（）

A.實時調(diào)度

B.分時調(diào)度

C.批處理調(diào)度

D.交互式調(diào)度

14.航天器多任務管理中，以下哪些是調(diào)度決策的優(yōu)化目標？（）

A.最小化調(diào)度時間

B.最大化資源利用率

C.最小化任務執(zhí)行時間

D.最小化系統(tǒng)響應時間

15.在航天器任務調(diào)度中，以下哪些是調(diào)度算法的設計原則？（）

A.可擴展性

B.可靠性

C.可維護性

D.可理解性

16.以下哪些是航天器任務管理中的調(diào)度策略分類？（）

A.靜態(tài)調(diào)度

B.動態(tài)調(diào)度

C.實時調(diào)度

D.批處理調(diào)度

17.航天器多任務管理中，以下哪些是調(diào)度決策的考慮因素？（）

A.任務執(zhí)行時間

B.資源需求

C.任務優(yōu)先級

D.系統(tǒng)負載

18.在航天器任務調(diào)度中，以下哪些是調(diào)度算法的評估方法？（）

A.實驗評估

B.理論分析

C.模擬評估

D.統(tǒng)計分析

19.航天器多任務管理中，以下哪些是調(diào)度決策的調(diào)整機制？（）

A.動態(tài)調(diào)整

B.靜態(tài)調(diào)整

C.自適應調(diào)整

D.響應調(diào)整

20.在航天器任務調(diào)度中，以下哪些是調(diào)度算法的改進方向？（）

A.算法效率

B.算法可擴展性

C.算法適應性

D.算法魯棒性

三、填空題（本題共25小題，每小題1分，共25分，請將正確答案填到題目空白處）

1.航天器多任務管理系統(tǒng)中，任務分配是______的第一步。

2.在航天器任務調(diào)度中，______是指系統(tǒng)對任務執(zhí)行過程中的資源進行有效管理。

3.航天器多任務管理中的______算法根據(jù)任務的優(yōu)先級來決定執(zhí)行順序。

4.航天器任務調(diào)度中的______問題是指多個任務爭奪同一資源時可能出現(xiàn)的沖突。

5.航天器多任務管理中的______是指任務執(zhí)行所需的最短時間。

6.航天器任務調(diào)度中的______是指任務在系統(tǒng)中的等待時間。

7.航天器多任務管理中的______是指任務完成所需的總時間。

8.航天器任務調(diào)度中的______是指任務的緊迫程度。

9.航天器多任務管理中的______是指系統(tǒng)對任務的執(zhí)行順序進行安排。

10.航天器任務調(diào)度中的______是指任務在執(zhí)行過程中可能遇到的依賴關(guān)系。

11.航天器多任務管理中的______是指任務執(zhí)行所需的最大時間。

12.航天器任務調(diào)度中的______是指任務在系統(tǒng)中的等待時間加上執(zhí)行時間。

13.航天器多任務管理中的______是指系統(tǒng)對任務執(zhí)行過程中所需資源的分配。

14.航天器任務調(diào)度中的______是指任務執(zhí)行過程中的資源競爭。

15.航天器多任務管理中的______是指系統(tǒng)對任務的執(zhí)行順序進行調(diào)整。

16.航天器任務調(diào)度中的______是指任務執(zhí)行過程中可能出現(xiàn)的優(yōu)先級沖突。

17.航天器多任務管理中的______是指任務執(zhí)行過程中可能出現(xiàn)的死鎖。

18.航天器任務調(diào)度中的______是指任務執(zhí)行過程中可能出現(xiàn)的饑餓。

19.航天器多任務管理中的______是指任務執(zhí)行過程中可能出現(xiàn)的資源不足。

20.航天器任務調(diào)度中的______是指系統(tǒng)對任務的執(zhí)行順序進行優(yōu)化。

21.航天器多任務管理中的______是指任務執(zhí)行過程中可能出現(xiàn)的優(yōu)先級反轉(zhuǎn)。

22.航天器任務調(diào)度中的______是指任務執(zhí)行過程中可能出現(xiàn)的資源利用率低。

23.航天器多任務管理中的______是指任務執(zhí)行過程中可能出現(xiàn)的響應時間長。

24.航天器任務調(diào)度中的______是指任務執(zhí)行過程中可能出現(xiàn)的系統(tǒng)負載高。

25.航天器多任務管理中的______是指任務執(zhí)行過程中可能出現(xiàn)的任務完成時間晚。

四、判斷題（本題共20小題，每題0.5分，共10分，正確的請在答題括號中畫√，錯誤的畫×）

1.航天器多任務管理系統(tǒng)中，所有任務都應按照相同的優(yōu)先級進行調(diào)度。（）

2.在航天器任務調(diào)度中，最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）算法總是能保證系統(tǒng)負載均衡。（）

3.航天器任務管理中的資源包括處理器、內(nèi)存和外部存儲。（）

4.優(yōu)先級調(diào)度策略可以解決航天器任務調(diào)度中的饑餓問題。（）

5.航天器任務調(diào)度中的任務分配過程不需要考慮資源可用性。（）

6.航天器多任務管理中的動態(tài)調(diào)度策略適用于所有類型的任務。（）

7.在航天器任務調(diào)度中，任務的執(zhí)行時間總是固定的。（）

8.航天器任務調(diào)度中的優(yōu)先級反轉(zhuǎn)是一種資源競爭現(xiàn)象。（）

9.航天器多任務管理中的死鎖是指任務無限期等待資源。（）

10.航天器任務調(diào)度中的饑餓問題可以通過動態(tài)調(diào)整優(yōu)先級來解決。（）

11.航天器任務管理中的資源競爭是指多個任務同時請求同一資源。（）

12.在航天器任務調(diào)度中，任務的優(yōu)先級越高，其執(zhí)行時間就越短。（）

13.航天器多任務管理中的實時調(diào)度策略適用于對時間敏感的任務。（）

14.航天器任務調(diào)度中的調(diào)度算法設計應考慮算法的復雜性和可擴展性。（）

15.航天器任務管理中的資源分配策略應盡量減少任務的等待時間。（）

16.航天器多任務管理中的任務優(yōu)先級可以根據(jù)任務的重要性動態(tài)調(diào)整。（）

17.在航天器任務調(diào)度中，任務的優(yōu)先級越高，其響應時間就越短。（）

18.航天器任務調(diào)度中的資源利用率是指系統(tǒng)中資源被使用的比例。（）

19.航天器多任務管理中的調(diào)度算法應保證任務的執(zhí)行順序。（）

20.航天器任務調(diào)度中的調(diào)度策略選擇應基于任務的類型和系統(tǒng)性能要求。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請簡要闡述航天器多任務管理系統(tǒng)中任務分配的基本原則和考慮因素。

2.設計一個簡單的優(yōu)先級調(diào)度算法，并解釋其工作原理和可能存在的問題。

3.分析航天器任務調(diào)度中的資源競爭問題，并提出一種解決方案。

4.討論航天器多任務管理中動態(tài)調(diào)度技術(shù)的應用和挑戰(zhàn)，以及如何提高調(diào)度效率。

六、案例題（本題共2小題，每題5分，共10分）

1.案例題一：

航天器X在一次任務中需要執(zhí)行多項任務，包括科學實驗數(shù)據(jù)收集、通信任務和自主導航。系統(tǒng)資源包括一個處理器、一定容量的內(nèi)存、通信模塊和導航傳感器。以下為任務列表及各自的需求和優(yōu)先級：

-任務A：科學實驗數(shù)據(jù)收集，需求處理器100%，內(nèi)存50MB，優(yōu)先級高。

-任務B：通信任務，需求處理器50%，內(nèi)存20MB，優(yōu)先級中。

-任務C：自主導航，需求處理器30%，內(nèi)存10MB，優(yōu)先級低。

請設計一個任務調(diào)度策略，并解釋如何分配資源，以優(yōu)化任務執(zhí)行時間和系統(tǒng)資源利用率。

2.案例題二：

航天器Y在一次任務中需要同時執(zhí)行多項任務，包括圖像傳輸、遙測數(shù)據(jù)和地面指令接收。系統(tǒng)資源包括一個處理器、一定容量的內(nèi)存、高速數(shù)據(jù)傳輸通道和指令接收模塊。以下為任務列表及各自的需求和優(yōu)先級：

-任務D：圖像傳輸，需求處理器70%，內(nèi)存30MB，優(yōu)先級高。

-任務E：遙測數(shù)據(jù)收集，需求處理器40%，內(nèi)存20MB，優(yōu)先級中。

-任務F：地面指令接收，需求處理器20%，內(nèi)存10MB，優(yōu)先級低。

請分析航天器Y在執(zhí)行上述任務時可能遇到的資源競爭問題，并提出相應的調(diào)度策略，以解決資源競爭和提高任務執(zhí)行效率。

標準答案

一、單項選擇題

1.D

2.B

3.B

4.A

5.B

6.A

7.D

8.C

9.D

10.C

11.A

12.D

13.D

14.D

15.A

16.D

17.D

18.A

19.D

20.C

21.D

22.C

23.D

24.B

25.D

二、多選題

1.ABD

2.ABD

3.ABCD

4.ABCD

5.ABCD

6.ABCD

7.ABCD

8.ABCD

9.ABCD

10.ABCD

11.ABCD

12.ABCD

13.ABCD

14.ABCD

15.ABCD

16.ABCD

17.ABCD

18.ABCD

19.ABC